Mokslininkai ruošiasi pranešti apie gravitacinių bangų egzistavimą
Artimiausiu ketvirtadieniu Amerikos mokslininkai pateiks gravitacinių bangų egzistavimo įrodymą, kurį numatė bendroji Alberto Einšteino reliatyvumo teorija (GR). Šias bangas, remiantis Arizonos valstijos universiteto kosmologo Lawrence'o Krausso mikroblogais, atrado patobulinti LIGO observatorijos detektoriai. Paprašėme Lebedevo fizinio instituto Astrokosmijos centro Teorinės astrofizikos skyriaus pagrindinio tyrėjo Pavelo IVANOVo paaiškinti MK skaitytojams, kokia yra gravitacinių bangų svarba.
- „Salik.biz“
Taigi kur viskas prasidėjo? Jei pasauline prasme, tai, be abejo, su bendrąja Alberto Einšteino reliatyvumo teorija, kuri numatė, kad kosminis kūnas, skraidantis pakitusia pagreičiu, sukuria erdvės laiko pertraukimą - gravitacinę bangą. Netiesiogiai jos egzistavimas jau buvo įrodytas dėl artimų dvejetainių žvaigždžių sistemų suartėjimo - jos prarado energiją gravitacinių bangų spinduliuotei. Tačiau dar visai neseniai nebuvo įmanoma pačių bangų užregistruoti dėl mažo jų dydžio.
Ir dabar yra įrodymų, kad LIGO detektorius, iki šiol jautriausias įrenginys ir specialiai sukurtas gravitacinėms bangoms fiksuoti. Jis užfiksavo erdvės iškraipymus stebėdamas, kaip susilieja dvi didžiulės juodosios skylės, kurių masė yra 29 ir 36. Po susijungimo objekto masė buvo 62 saulės masės.
Nuotrauka: ru.wikipedia.org
Ši informacija, tiesą sakant, nepasklido iš LIGO. Sausio viduryje Arizonos universiteto teoretikas Lawrence'as Kraussas pranešė apie sensaciją „Twitter“. Tačiau mokslo bendruomenė pradėjo rimtai kalbėti apie gravitacinių bangų atradimą tik po to, kai teorinis fizikas Clifforthas Burjessas ir „Science“žurnalo svetainėje paskelbė apie artėjančią konferenciją vasario 11 d.
Taigi, ko mes tikimės iš atidarymo? Klausiu Ivanovo
Reklaminis vaizdo įrašas:
- Gravitacinių bangų egzistavimo įrodymas žmonijai atvers naują langą į visatą. Gausime papildomą įrankį, kad galėtume jį ištirti visose elektromagnetinių bangų srityse, kurias jau turime: nuo radijo bangų iki gama spinduliuotės. Jei patikimai registruojame gravitacines bangas, galime daug sužinoti apie juodąsias skylutes, neutronines žvaigždes, kaip jos susilieja, kaip jos vystosi ir pan. Na, žinoma, apie pačią Visatą …
Po ko prasidėjo gravitacinių bangų paieškos?
„Mes žinome, kad daugelis kūno, prarandančių energiją, skleidžia gravitacines bangas. Buvo aptiktas dvigubas pulsaras, tai yra, dvi neutroninės žvaigždės, besisukančios viena kitos atžvilgiu. Išmatavę pulsaro orbitą, sužinojome, kad ji tampa mažesnė būtent dėl gravitacinių bangų spinduliavimo. Tik už šį pulsarą už radiacijos efekto atradimą mokslininkams buvo įteikta Nobelio premija!
Kodėl taip sunku aptikti gravitacinę bangą?
- Jis labai silpnas: pravažiavęs jis stebimo instrumento ilgį keičia 10–23 kartus! Mokslininkams prireikė milžiniškų lėšų ir pastangų, norint išmokti išmatuoti tokius silpnus signalus. Ir mes dar nesakome, kad jie buvo aptikti … Pasaulyje yra keletas eksperimentinių instaliacijų, kurių pagalba specialistai nori sugauti poslinkį. Vienas iš jų yra LIGO, lazerinis kelių kilometrų interferometras.
„Taigi, naudodamiesi gravitacinėmis bangomis, galite geriau ištirti juodųjų skylių dinamiką. Kuo skiriasi elektromagnetinės bangos?
- Naudojant elektromagnetinę spinduliuotę, tyrimas yra sunkesnis - kyla daug neaiškumų, visada reikia atsižvelgti į dujų dinamiką …
Jei įrodomas gravitacinių bangų egzistavimas, kas yra pagrindinis pretendentas į Nobelio premiją?
- Jei premija bus skiriama, tada greičiausiai ne teoretikams, o tiems, kurie užsiima instrumentais. Nors mūsų mokslininkai taip pat labai prisidėjo prie gravitacinių bangų teorijos. Sovietmečiu toks asmuo, be abejo, buvo Jakovas Zeldovičius ir jo mokyklos atstovai, dabar krypčiai vadovauja Rusijos mokslų akademijos narys korespondentas Vladimiras Braginskis. Iš užsienio kolegų jis bendradarbiauja šiuo klausimu su Kipu Thornu.
Ar Kipas Thorne'as yra „Interstellar“, kuris labai populiariai apibūdina sliekų skyles - laiko ir erdvės tunelius, konsultantas?
- Aš suprantu tavo užuominą. Bet ne, kirminų angos turi visiškai skirtingą statusą - tiek teorinį, tiek stebimąjį. Tai yra daug fantastiškesni dalykai nei gravitacijos bangos, kurių egzistavimu neabejojame.
Bet, kaip mes supratome iš filmo, kirmgraužos (arba „kirmėlės“) yra būtent dėl gravitacinių bangų …
Ne, šios bangos niekada negali suformuoti slieko angos. Remiantis esama teorija, jų iš viso negalima sudaryti, jie turi egzistuoti iš pradžių, nuo pat Visatos plėtimosi pradžios. Ir norint juos palaikyti, kad jie nesugriūtų, jums reikia neįprastų savybių medžiagos, turinčios neigiamą energijos tankį. Apskritai kirmgraužos yra hipotetinis objektas, teorija jų nedraudžia, tačiau iki šiol nėra supratimo, iš ko jos turėtų būti sudarytos.
Natalija Vedeneeva